南京2024年7月12日  近日，南瑞集團(tuán)穩(wěn)定公司牽頭的科技成果"能源的信息-物理-社會(huì)系統(tǒng)（CPSSE）：理論、技術(shù)及應(yīng)用"通過中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)組織的科技成果鑒定。

當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型深刻演進(jìn)，新型電力系統(tǒng)加速構(gòu)建，對(duì)理論體系、技術(shù)體系顛覆性創(chuàng)新的需求愈發(fā)迫切。作為薛禹勝院士在能源安全領(lǐng)域20余年厚積薄發(fā)的里程碑性成果，本成果實(shí)現(xiàn)了集理論范式、優(yōu)化技術(shù)、決策支撐平臺(tái)于一體的全面創(chuàng)新，在實(shí)踐中有力提升了電網(wǎng)運(yùn)行中保供與消納的協(xié)調(diào)能力。

鑒定委員會(huì)由包括4位院士在內(nèi)的共9位專家組成，鑒定委員會(huì)認(rèn)為，該成果"圍繞跨領(lǐng)域多學(xué)科的時(shí)變非線性復(fù)雜系統(tǒng)難題，在理論與研究范式、轉(zhuǎn)型路徑風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化技術(shù)、決策支撐平臺(tái)三個(gè)方面取得系統(tǒng)性突破。在國(guó)家、區(qū)域、企業(yè)不同層面的能源電力轉(zhuǎn)型發(fā)展規(guī)劃及電網(wǎng)運(yùn)行決策支撐中得到推廣應(yīng)用，促進(jìn)了能源電力轉(zhuǎn)型中保供、消納、降碳與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)，解決了規(guī)劃與運(yùn)行中的實(shí)際難題，推動(dòng)了 CPSSE科研生態(tài)圈的形成，具有突出的理論價(jià)值與廣闊的應(yīng)用前景，整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。"

成果第一完成人薛禹勝院士作工作報(bào)告和技術(shù)報(bào)告，向各位專家介紹了成果的立項(xiàng)背景、研發(fā)歷程、主要科技創(chuàng)新、成果評(píng)價(jià)及應(yīng)用效益等情況。

鑒定會(huì)上，中國(guó)工程院院士邱愛慈指出，長(zhǎng)期以來，電力系統(tǒng)一直被孤立研究，但隨著新型能源體系加快構(gòu)建，電力系統(tǒng)中信息、物理、社會(huì)元素交互復(fù)雜，孤立研究的模式不再適用，迫切需要新的理論和分析方法，本成果提出的CPSSE理論與研究范式具有重大意義。中國(guó)工程院院士羅安指出，本成果將能源電力發(fā)展戰(zhàn)略決策從定性提升到定量，特別是在能源資源匱乏的湖南省能源頂層設(shè)計(jì)中應(yīng)用，取得良好的應(yīng)用效果。中國(guó)工程院院士湯廣福指出，本成果在傳統(tǒng)信息物理社會(huì)系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了政策機(jī)制、人的行為等社會(huì)因素，考慮了包括氣象、排放等非能源因素，體現(xiàn)了多領(lǐng)域廣泛交互，屬于重大理論創(chuàng)新。中國(guó)工程院院士楊勇平指出，研究團(tuán)隊(duì)20年如一日，取得了系統(tǒng)化、豐碩的成果，CPSSE在行業(yè)內(nèi)具有了廣泛的學(xué)術(shù)影響力。

歷時(shí)20年構(gòu)建CPSSE理論與技術(shù)體系

從2002年開始，南瑞集團(tuán)研究團(tuán)隊(duì)探索了電力系統(tǒng)與相關(guān)外部領(lǐng)域間的關(guān)系，建立了CPSSE理論與技術(shù)體系，解決了高維時(shí)變非線性的時(shí)-空-領(lǐng)域復(fù)雜交互問題的認(rèn)知與分析難題。

一是國(guó)際首創(chuàng)了能源的信息-物理-社會(huì)系統(tǒng)（CPSSE）理論及其研究范式，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜時(shí)-空-領(lǐng)域交互問題信息獲取完備性與知識(shí)提取解析性的協(xié)同，構(gòu)建了CPSSE科研生態(tài)圈。

二是提出了能源電力轉(zhuǎn)型路徑的"解耦優(yōu)化、聚合協(xié)調(diào)"框架，突破了能源規(guī)劃-電力規(guī)劃-電力運(yùn)行充裕性、安全性與碳排放的統(tǒng)籌分析技術(shù)，為能源電力轉(zhuǎn)型路徑提供了決策優(yōu)化方法。

三是研制了多時(shí)-空-領(lǐng)域交互的CPSSE決策支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了基于混合交互仿真的多域融合決策推演，打造了全自主可控的工業(yè)級(jí)軟件，為能源電力低碳轉(zhuǎn)型規(guī)劃、電網(wǎng)運(yùn)行支撐提供了決策工具。

多層次多維度應(yīng)用成效顯著

成果已應(yīng)用于國(guó)家、區(qū)域、企業(yè)不同管理層次的戰(zhàn)略決策。2016年開展了中國(guó)工程院首個(gè)考慮碳約束的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型重大咨詢項(xiàng)目，為我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略制定提供了基于量化分析的科學(xué)決策參考。應(yīng)用于清潔能源富集的青海省，提出了2020-2050年青海實(shí)現(xiàn)100%清潔能源供電目標(biāo)的最佳路徑及其電網(wǎng)支撐方案，納入國(guó)網(wǎng)青海電力"十四五"及中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，支撐了多次綠電實(shí)踐活動(dòng)；應(yīng)用于能源資源匱乏的湖南省，開展了煤電與新能源發(fā)電協(xié)調(diào)發(fā)展等問題的量化分析，為化石能源和非化石能源均匱乏省份的新型能源體系建設(shè)提供了湖南樣板。

國(guó)能經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院研究員姜大霖介紹，采用該成果研發(fā)的信息-物理-社會(huì)系統(tǒng)決策支撐平臺(tái)，開展了國(guó)家能源集團(tuán)2020-2060年發(fā)展戰(zhàn)略量化分析，以及"十四五"期間重大能源電力工程投資分析，論證了"新能源+煤電CCUS"協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略的優(yōu)勢(shì)，對(duì)"雙碳"目標(biāo)下確立煤炭在能源安全保障中的"壓艙石"作用提供了重要支撐，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展決策從定性到定量的本質(zhì)提升。

基于CPSSE研發(fā)的產(chǎn)品也在電網(wǎng)運(yùn)行決策支撐中得到廣泛應(yīng)用。為解決新能源出力不確定性引發(fā)的功率平衡問題，研發(fā)的電網(wǎng)運(yùn)行備用決策支撐系統(tǒng)，在廣東、甘肅等10多個(gè)省調(diào)應(yīng)用，提升了電網(wǎng)統(tǒng)籌防控保供與消納風(fēng)險(xiǎn)的能力；為降低自然災(zāi)害引發(fā)的電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，研發(fā)的自然災(zāi)害下電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)在浙江、云南等10多個(gè)省地電網(wǎng)應(yīng)用，提升了極端災(zāi)害下電網(wǎng)的應(yīng)急保供能力；為助力"雙碳"目標(biāo)落地，研發(fā)了國(guó)內(nèi)首獲國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)TÜV南德認(rèn)證的電力行業(yè)碳管理系統(tǒng)，支撐提升電力碳排放的可測(cè)與可控水平。

2017年以來，CPSSE理論、研究范式與決策支撐工具，在浙江大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力大學(xué)、香港中文大學(xué)（深圳）等16家高校的20余支科研合作團(tuán)隊(duì)中應(yīng)用，實(shí)踐了以企業(yè)為主體的產(chǎn)學(xué)研深度融合創(chuàng)新。

下一步，南瑞集團(tuán)將不斷完善研究成果，推動(dòng)價(jià)值實(shí)現(xiàn)，為新型電力系統(tǒng)發(fā)展決策與安全運(yùn)行、能源企業(yè)轉(zhuǎn)型規(guī)劃等提供更多技術(shù)和裝備，支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)與"雙碳"目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。